Question

某銅合金中還含有鎂、鋅兩種金屬中的一種．現(xiàn)欲測定其組成，進行了如下實驗：取該合金樣品30g放入燒杯中，然后將200g溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為19.6%的稀硫酸平均分四次依次加入該燒杯中，每次均充分反應(yīng)．實驗數(shù)據(jù)記錄如下：

請計算：
（1）該合金中銅的質(zhì)量分數(shù)為______；
（2）200g溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為19.6%的稀硫酸中，共含有溶質(zhì)的質(zhì)量為______；
（3）根據(jù)推測，該合金中除銅外，還含有的另外一種金屬是______；
（4）第三次加入稀硫酸充分反應(yīng)后，所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

解：（1）由圖中信息可以知道，在前三次加入稀硫酸時，固體質(zhì)量均減少6.5g，但是第四次加入稀硫酸固體質(zhì)量只減少了1.5g，說明第四次中稀硫酸有剩余，所以固體中銅的質(zhì)量為9.0g，所以銅的質(zhì)量分數(shù)為：×100%=30%；
（2）200g溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為19.6%的稀硫酸中，共含有溶質(zhì)的質(zhì)量為200g×19.6g=39.2g；
（2）6.5g金屬和50g稀硫酸恰好完全反應(yīng)，其中硫酸的質(zhì)量為：50g×19.6%=9.8g，鎂和鋅在發(fā)生置換反應(yīng)時都生成+2價的硫酸鹽，故設(shè)金屬的相對原子質(zhì)量為x，則：
M+H₂SO₄═MSO₄ +H₂↑
x 98
6.5g 9.8g

解得：x=65，所以該金屬為鋅；
（3）第三次加入稀硫酸充分反應(yīng)后，生成硫酸鋅的質(zhì)量為y，氫氣的質(zhì)量為z，則：
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
98 161 2
9.8g×3 y z

解得：y=48.3g，z=0.6g；
所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為：×100%=28.6%．
答：第三次加入稀硫酸充分反應(yīng)后，所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為28.6%．
故答案為：（1）30%；（2）39.2g；（3）鋅；（4）所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為28.6%；
分析：（1）由圖中信息可以知道，在前三次加入稀硫酸時，固體質(zhì)量均減少6.5g，但是第四次加入稀硫酸固體質(zhì)量只減少了1.5g，說明第四次中稀硫酸有剩余，所以固體中銅的質(zhì)量為9.0g，可以據(jù)此求算出銅的質(zhì)量分數(shù)；
（2）利用溶液的質(zhì)量和溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)相乘即可；
（3）由（1）的分析可以知道，6.5g金屬和50g稀硫酸恰好完全反應(yīng)，可以據(jù)此結(jié)合+2價的金屬與酸反應(yīng)的化學方程式，判斷出金屬種類；
（4）根據(jù)判斷出的金屬，寫出化學方程式，求算出所生成的硫酸鹽，然后結(jié)合溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)的計算公式即可求算出反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．
點評：要想解答好這類題目，首先，要理解和熟記根據(jù)化學反應(yīng)方程式的計算步驟和格式，以及與之相關(guān)的知識等．然后，根據(jù)所給的問題情景或圖表信息等，結(jié)合所學的相關(guān)知識和技能，細致地分析題意（或圖表信息）等各種信息資源，并細心地探究、推理后，按照題目要求進行認真地選擇或解答即可．